В Москве научились выращивать детали космических кораблей из алюминия
Учёные Центра прототипирования высокой сложности НИТУ «МИСиС» смогли с помощью лазерного спекания получить 3D-алюминиевые композиты с керамическим наполнителем.
Группа специалистов под руководством профессора д.х.м. Александра Громова разработала метод 3D-печати алюмоматричных композитных материалов с керамическими наполнителями из оксида и нитрида алюминия. Новая технология позволила увеличить прочность порошковых материалов на 20%. Заявлено, что подобные 3D-изделия из алюминиевых композитов обладают улучшенными свойствами, повышающими гибкость их проектирования и снижающими сроки изготовления функциональных прототипов. Кроме того, напечатанные детали становятся на 10-20% легче.
"Для 3D-печати алюминиевых деталей в качестве исходного сырья преимущественно используются так называемые силумины — сплавы алюминия с кремнием, в частности, соединение Al-Si-10Mg. Однако запросы авиакосмической промышленности растут, и во всем мире сейчас активно ведутся поиски новых составов алюмоматричных композитов для получения деталей с улучшенными эксплуатационными характеристиками и низкой стоимостью по сравнению с содержащими редкоземельные элементы сплавами. Нам удалось повысить прочность алюминиевых порошков благодаря упрочнению керамическими добавками непосредственно в процессе 3D печати. Ранее считалось, что получение таких композитов на принтерах типа SLM невозможно, для этого нужны специальные, уникальные 3D принтеры. Однако группе удалось создать опытные партии нового порошкового материала на обычном принтере SLM-280 HL селективным лазерным сплавлением", — отметил руководитель проекта Александр Громов.
Методы 3D-печати алюминиевых композитов, как считают учёные, будут востребованы в аэрокосмосмической отрасли. Ожидается, что новые детали смогут заменить титановые, которые имеют высокую плотность в 5,4 г/мм — алюминий вдвое легче, имеет плотность 2,7 г/мм, но при этом авторам проекта пока не удалось найти способы сделать алюминий таким же прочным как титан. Результаты своих исследований учёные опубликовали в статье журнала MDPI.